Dielectric behaviours of some cyclic compounds

Summary

Dielectric behaviours of some cyclic compounds were studied at frequencies between 300 Hz and 30 kHz over a temperature range from −70°C to room temperature in connection with the investigation of the effects of sizes and chemical structure of the ring units involved in polymer matrix, and revealed; (1) β-propiolactone and γ-lactones did not show any dielectric loss maximum peak, while δ-n-heptyl-δ-valerolactone showed one reflecting the more mobile character of the ring, (2) among μ-tetradecalactone, ξ-pentadecalactone and o-hexadecalactone, ξ-pentadecalactone is the most stable judging from the highest melting point and X-ray diffraction patterns taken at various temperatures together with the result of dielectric behaviours and (3) the energy of interconversion of δ-n-heptyl-δ-valerolactone, cyclododecanone, ξ-pentadecanone and tridecamethylene cyclic tridecanoate is found to be 20, 10, 8.0 and 6.6 kcal/mole respectively reflecting the mobility of the respective ring.

Zusammenfassung

Es wurde das dielektrische Verhalten einiger cyclischer Verbindungen im Frequenzbereich zwischen 300 Hz und 30 kHz über einen Temperaturbereich von −70°C bis Raumtemperatur im Zusammenhang mit dem Einfluß von Größe und chemischer Struktur der Ringeinheiten in der Polymermatrix untersucht. Dabei ergab sich: 1. β-Propiolacton und γ-lacton zeigen keinerlei dielektrische Verlustmaxima, wohingegen δ-n-heptyl-δ-valerolacton einen solchen zeigt, der auf den beweglicheren Charakter des Ringes hindeutet. 2. Unter μ-tetradekalacton, ξ-penta-dekalacton und o-hexadekalacton ist das stabilste das ξ-Pentadecalacton, beurteilt aus dem höchsten Schmelzpunkt und aus der Röntgenstreuung bei verschiedenen Temperaturen in Kombination mit den dielektrischen Daten. 3. Die Energie der Umwandlung von δ-n-heptyl-δ-Valerolacton, Cyclododekanon, ξ-Pentadekanon und cyclischem Tridecamethylen Tridekanoat wird zu 20, 10, 8 und 6,6 kcal/Mol für die betreffende Ringstruktur gefunden.